数字处理ch32子波提取与子波整形反褶积

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1、单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,3.1,反褶积的概念,3.2,最佳维纳滤波,3.3,最小平方反褶积,3.4,预测反褶积,3.5,子波提取与子波整形反褶积,3.6,同态反褶积,3.7,地表一致性反褶积,3.8,反,Q,滤波及谱白化,第三章反褶积,3.5,子波提取与子波整形反褶积,希尔伯特变换法或,Wold,Kolmogorov,公式,海上及陆地勘探有差异,单位圆外无根,要求有高质量的声波、密度测井资料及井旁地震记录,自,学并查相关文献完成作业,零相位子波,最小相位子波,3.5,子波提取与子波整形反褶积,非因果信号,零相位子波比最小相位子波有

2、更高的分辨率！,据你所知都有哪些相位的信号？,3.5,子波提取与子波整形反褶积,3.5,子波提取与子波整形反褶积,子波与反子波时域分布关系,子波 反子波,n,n,n,n,非因果的,3.5,子波提取与子波整形反褶积,？,如何获得？,找同学上来求！,3.5,子波提取与子波整形反褶积,？,当期望输出与子波具有相同的相位（最大）延迟时，误差能量最小！,3.5,子波提取与子波整形反褶积,子波,期望输出,整形反褶积算子,褶积输出,最佳结果,子波整形反褶积前后资料的比较,3.5,子波提取与子波整形反褶积,扫描信号的相关得到接近零相位的子波,存在漂移的原因？,最小相位,零相位,消除了漂移，匹配良好,消除了漂移

3、，匹配良好,3.1,反褶积的概念,3.2,最佳维纳滤波,3.3,最小平方反褶积,3.4,预测反褶积,3.5,子波提取与子波整形反褶积,3.6,同态反褶积,3.7,地表一致性反褶积,3.8,反,Q,滤波及谱白化,第三章反褶积,一复赛谱,Cepstrum,和,D,特征系统,3.6,同态反褶积,一复赛谱,Cepstrum,和,D,特征系统,两边取对数,记为,傅氏反变换,该词来自英文,Cepstrum,，,Spectrum,的反写,由褶积变为加法！,3.6,同态反褶积,3.6,同态反褶积,3.6,同态反褶积,两边取对数,傅氏反变换,泰勒展开,复赛谱,3.6,同态反褶积,对复赛谱作高通滤波，通过逆,D,

4、系统，可得反射系数，实现同态反褶积。,同态反褶积前,同态反褶积后,3.1,反褶积的概念,3.2,最佳维纳滤波,3.3,最小平方反褶积,3.4,预测反褶积,3.5,子波提取与子波整形反褶积,3.6,同态反褶积,3.7,地表一致性反褶积,3.8,反,Q,滤波及谱白化,第三章反褶积,3.7,地表一致性反褶积,Surface Consistent,Deconvolution,3.7,地表一致性反褶积,常假定为最小相位,3.7,地表一致性反褶积,地表一致性反褶积效果比较,(a),普通反褶积,(b),地表一致性反褶积,3.7,地表一致性反褶积,（,分辨率提高、振幅均匀,）,3.1,反褶积的概念,3.2,最

5、佳维纳滤波,3.3,最小平方反褶积,3.4,预测反褶积,3.5,子波提取与子波整形反褶积,3.6,同态反褶积,3.7,地表一致性反褶积,3.8,反,Q,滤波及谱白化,第三章反褶积,二、谱白化,一、反,Q,滤波,3.8,反,Q,滤波及谱白化,由于地层的吸收作用，地震波经地层传播后，能量被衰减损耗，频率变低。特别是深层，分辨率大大下降。,一、反,Q,滤波,为恢复地震波原来的能量，提高分辨率，处理时必须做吸收补偿，即,Q,补偿,。从滤波的角度讲，就是,反,Q,滤波,。,另外，,Q,因子本身也是一种很好的吸收属性,它还可在油藏描述中得到应用。,粘弹性介质衰减,地震资料处理的常规处理步骤之一,Inela

6、stic Attenuation,Q,品质因子，,quality factor,反,Q,滤波（,Q,补偿）,Q Compensation,振幅衰减主要是几何（球面）扩散与,吸收,。,1,、,Q,因子的物理含义,Q,因子反映的就是能量被吸收损耗的比率，一个波长,内，原地震波的能量,E,与传播中吸收所损耗的能量,E,之比即为,Q,。,弹性能转换成热能的过程,物理意义？,3.8,反,Q,滤波及谱白化,2,、,Q,值的估算,3.8,反,Q,滤波及谱白化,常有,振幅包络法,，频谱比法，,常,Q,扫描法,和,李氏公式法,等。,一、反,Q,滤波,1,、,Q,因子的物理含义,选一段记录，用不同的,Q,值从小到

7、大各扫一次做反,Q,滤波，组成许多拼起来的图，然后处理人员在这些图上从浅至深选择一个个,Q,值。,实际生产中常用,教材中有介绍，自学,常,Q,扫描法：,具有速度资料时可使用,李氏经验公式：,3,、反,Q,滤波的实现方法,大地滤波滤波器的振幅谱为,假定大地滤波过程为最小相位，利用,Hilbert,变换根据振幅谱求取相位谱：,令,则反,Q,滤波器的频谱为,时间域的滤波因子如下：,3.8,反,Q,滤波及谱白化,改造后频谱,Q,补偿后，即未衰减前,Q,补偿前，即吸收衰减后,具有时变性,，逐点变化,因为褶积因子具有逐点变化的时变性，无法求得精确解，需要做如下近似：,显然，这种假设在,Q,时，即没有衰减的

8、情况下是成立的。,3.8,反,Q,滤波及谱白化,假设在同一地层中，也就是在一段时间,t,中，,Q,有确定值，滤波因子,h,不变。这样，就可得到：,注意：对于每一个时间,t,都要在频率域计算一个积分，计算量是巨大的。,因此有必要采取某种措施，以避免积分运算！,Dave Hale,（,SEP,，,1982,）将,Q(f,t),用,Taylor,级数展开，设,G(f),对应的时域信号为,g(t),，,则有：,泰勒展开,俞寿朋,高分辨率地震勘探,中对于,Q,提取及影响因素有详细的讨论。,常,Q,扫描,实例一,实例二,实例二（放大）,二、谱白化,(Spectrum,Whiltening,),谱白化是一种

9、展宽频谱的方法。,不过它不改变子波的相位谱，,是一种,“,纯振幅,”,的滤波过程,。,谱白化处理可以在,频率域,中完成，也可以在,时间域,里进行。,3.8,反,Q,滤波及谱白化,频率域实现方法,时间域实现方法,二、谱白化,在频率域中：,可将地震道振幅谱的各尖峰连成没有极小值的外包线，,再将其实行平滑滤波。,再在纵坐标上加适量“白噪成分”，然后求一个倒数，依此倒数比例放大原来各振幅谱的值，使外包线展平为“白色”的宽频谱。,在不改原先的相位谱的情况下，做傅氏反变换，即得谱白化结果。,在时域中进行时：,先将频谱区间划分成,3-4,个滤波频段，每个滤波频段由梯形组成，它的相邻两个边是互补的,(,加起来

10、为,1,),。,分完滤波频段之后，用分频档滤波的方法将记录分为四个频档的时域形态。,然后统计各频档的平均振幅，并设法让它们乘以不同的放大倍数，使每个频档的平均振幅都互相看齐。,然后再把四个频档加起来，即得到谱白化的效果。,二、谱白化,时变谱白化效果的好坏在于合理选择分频滤波门的大小，应根据实际资料的频率扫描结果确定！,二、谱白化,第三章作业,1、详细推导（329）式和（335）式，并给出每一步推导过程的依据。,2、设输入子波为,(1,，,1/3,),，请根据最小平方反褶积的方法，求取反子波。,3、请给出Q值与吸收系数的关系。若已知频率为f=40Hz，速度为v=2500m/s，请作出Q与的关系曲线。,4、子波提取方法综述。,要求：（1）查阅文献，并详细叙述每一种方法的原理；,（2）注明参考文献的出处；,（3）手写，不少于500字。,5、反褶积方法综述,要求：（1）查阅文献，并详细叙述每一种方法的原理；,（2）详细叙述一种课本上未讲过的方法；,（3）注明参考文献的出处；,（4）手写，不少于1500字。,作业,:,1,、证明,Rxx,和,Rxz,式,2,、做一道维纳滤波的题,3,、预测反褶积的题,4,、子波求取的题,5,、同态反褶积的题,6,、反褶积方法综述（期中作业，找一种课本上未讲的方法详细叙述）,7,、子波提取方法综述（期中作业，找一种课本上未讲的方法详细叙述）。,